Sonne

Sonne: Zentralkörper des Sonnensystems; ein Stern der Spektralklasse G2, Alter 4,7 Md. Jahre. Die Sonne ist eine heiße Gaskugel von 1,99 • 10“ kg Masse und 1,39 Millionen km Durchmesser, die sich in 25,38 d einmal dreht. Die gewaltige Strahlungsleistung von 3,9 • 1026 W wird in den zentrumsnahen Schichten, deren Temperatur bei etwa 16 Millionen K liegt, durch Kernfusion von Wasserstoff zu Helium erzeugt. Die nach außen transportierte Energie passiert immer kühlere Schichten und verlässt schließlich den Sonnenkörper durch die etwa 500 km dicke und 5 800 K heiße Fotosphäre, die die sichtbare Sonnenscheibe begrenzt. In ihr werden die Sonnenflecken beobachtet, die aus einem dunklen Kern, der Umbra, bestehen und oft von einem helleren strahlenförmigen Hof, der Penumbra, umgeben sind. In der Umbra ist die Temperatur um etwa 2000 K niedriger als in der übrigen Fotosphäre; in ihr durchstoßen starke Magnetfelder die Sonnenoberfläche. Die Häufigkeit der Flecken zeigt, wie auch andere veränderliche Phänomene auf der Sonne, eine elfjährige Periode; man spricht daher vom elfjährigen Zyklus der Sonnenaktivität. An die Fotosphäre schließt sich nach außen die etwa 2000 km dicke Chromosphäre an, eine rötlich leuchtende Schicht der Sonnenatmosphäre, die nach oben zu in zahlreiche Lichtzungen (Spikulen) auffasert, die wie ein Flammenwald bis zu 10000 km Höhe emporreichen. Die äußerste Schicht der Sonnenatmosphäre ist die Korona, die als Strahlenkranz bis zu 10 Sonnenradien Abstand nachweisbar ist. Das dünne Gas wird hier auf über 1 Millionen K aufgeheizt, sendet daher Röntgenstrahlung aus und strömt als Sonnenwind in den interplanetaren Raum ab. Über Aktivitätsgebieten, zum Beispiel Flecken, schießen bogenförmig Gasmassen in die Korona empor und bilden die Protuberanzen. Zur Sonnenaktivität gehören auch kurzzeitige Ausbrüche (Eruptionen) von Ultraviolett-, Röntgen- und Korpuskelstrahlung, die die irdische Ionosphäre stören sowie Polarlichter, magnetische Störungen u. a. solarterrestrische Effekte hervorrufen.

Sonnenbeobachtung: Wegen der großen Lichtfülle bilden die Instrumente zur Sonnenbeobachtung eine besondere Klasse von astronomischen Instrumenten. Um ein möglichst großes Sonnenbild zu erzeugen, verwendet man langbrennweitige Fernrohre, die senkrecht und unbeweglich aufgestellt werden (Turmteleskope). Das Sonnenlicht wird durch ein System aus einem (Heliostat oder Siderostat) oder 2 beweglichen Spiegeln in das Fernrohr gelenkt. Der Koronograph ist ein Spezialfernrohr, mit dem die Chromosphäre und die inneren Teile der Korona außerhalb totaler Sonnenfinsternisse beobachtet werden können. Spektrohelioskop und -heliograph sind Geräte zum Beobachten beziehungsweise Fotografieren der Sonne im Licht einer bestimmten Wellenlänge.

Sonnenbewegung: a) scheinbare Sonnenbewegung: die von einem Beobachter auf der Erde festgestellte Ortsveränderung der Sonne an der Himmelskugel. Die Tagesbahn ist nahezu ein Parallelkreis zum Himmelsäquator, wird von Osten über Süden nach Westen durchlaufen und durch die Erdrotation vorgetäuscht. Die scheinbare Jahresbahn entsteht durch die wirkliche Bewegung der Erde um die Sonne. Im Laufe eines Jahres bewegt sich die Sonne längs eines Großkreises, der Ekliptik, relativ zum Fixsternhimmel.

b) wahre Sonnenbewegung: Ortsveränderung der Sonne im Raum. Relativ zu den Sternen ihrer kosmischen Nachbarschaft bewegt sich die Sonne mit dem Planetensystem mit einer Geschwindigkeit von 19,5 km/s in Richtung auf das Sternbild Herkules. Der Zielpunkt dieser Sonnenbewegung heißt Apex, der Gegenpunkt am Himmel Antapex. Mit den Sternen ihrer Umgebung nimmt die Sonne an der Rotation des Milchstraßensystems teil. Ihre Bahngeschwindigkeit um das galaktische Zentrum beträgt 250 km/s; ein Umlauf dauert 200 Millionen Jahre.

Sonnenblume, Helianthus annuus: hoher Korbblütler aus Amerika mit großen, gelben scheibenförmigen Blütenkörben und fettreichen Samen; Öl-, Grünfutter- und Zierpflanze. Die Hauptanbaugebiete liegen in der Sowjetunion und in Südeuropa.

Sonnenbrand: durch eine einmalige überstarke (individuell unterschiedlich) Einwirkung der ultravioletten Strahlen des Sonnenlichtes hervorgerufene schmerzhafte Hautrötung mit Ödem, mitunter auch Blasenbildung und Fieber.

Sonnenfinsternis: das Verdecken der Sonne durch den Mond, wenn er zwischen Sonne und Erde steht. Da die Mondbahn etwa um 5° gegen die Ekliptik geneigt ist, können Sonnenfinsternis nur eintreten, wenn der Mond nahe den Knoten seiner Bahn steht und dabei die Knotenlinie nahezu mit der Verbindungslinie Sonne-Erde zusammenfällt, also Neumond ist. Man unterscheidet totale, partielle und ringförmige Sonnenfinsternis, je nachdem, ob der Mond die Sonne völlig, teilweise oder so bedeckt, dass noch ein ringförmiger Sonnenrand sichtbar bleibt.

Sonnenkollektor: Anlage zur Umwandlung von Strahlungsenergie in Wärmeenergie. Mit einem Parabolspiegel wird die Strahlung gebündelt auf ein geschwärztes, vom Arbeitsmittel durchflossenes Rohr gerichtet. Die Sonnen- (Global-)Strahlung aus direkter und besonders bei bewölktem Himmel diffuser Strahlung wird vor allem in mittleren Breiten besser durch Flachplatten Kollektoren genutzt, deren geschwärzte Plattenfläche die Strahlung absorbiert und an den durchströmenden Wärmeträger abgibt, besonders geeignet zur Erwärmung großer Wassermengen im Niedertemperaturbereich, unter anderem für Warmwasserheizungen, Trockeneinrichtungen.

Sonnenparallaxe: Winkel, unter dem der Äquatorradius der Erde vom Sonnenmittelpunkt aus erscheint. Er beträgt 8,794 2". Aus ihm lässt sich mit bekanntem Äquatorradius die astronomische Einheit berechnen.

Sonnenstich, Insolation: Hirnhautreizung durch längere intensive Einwirkung von Sonnenstrahlen auf den unbedeckten Kopf; Kennzeichen sind Kopfschmerzen und Übelkeit, in schweren Fällen Kreislaufzusammenbruch und Tod.

Sonnenstrahlkraftwerk, Sonnenkraftwerk, Solarkraftwerk Anlage mit Solarbatterien zur direkten Umwandlung von Strahlungsenergie in Elektroenergie oder mittels Sonnenkollektoren zur Erhitzung eines Wärmeträgers, meist Wasser. Beim solarthermischen (Sonnen-)Turmkraftwerk wird ein höherer thermischer Wirkungsgrad durch Konzentration der Sonnenstrahlung mit EDVA-gesteuert nachgeführten Spiegeln (Heliostaten) auf Absorber, das heißt auf Verdampfer- und Überhitzer Elemente aus geschwärzten wasserführenden Stahlrohren, erzielt; Leistungen bis 20 MW sind geplant.

Sonnenstrahlung: von der Sonne ausgehende Energieströme, hauptsächlich in Form elektromagnetischer Wellen, aber auch als Teilchen- (Korpuskel-) Strahlung. Die Sonnenstrahlung umfasst ein breites Spektrum, von der Röntgenstrahlung über das Licht bis in das Gebiet der Radiowellen. Der für die Planeten energetisch bedeutsame Sonnenstrahlungsbereich liegt zwischen 200 und 3000 nm Wellenlänge mit einem Maximum bei 450 bis 480 nm. Die den Planeten Erde erreichende Sonnenstrahlungsdichte (Solarkonstante) betrüge bei mittlerer Entfernung der Erde von der Sonne 1,361 bis 1,365 kW/m2, wenn die Atmosphäre für Strahlung aller Wellenlängen völlig durchlässig wäre.

Sonnensystem: die Sonne, alle sie umlaufenden Himmelskörper und der von ihren Bahnen erfüllte interplanetare Raum; Alter etwa 4,5 Md. Jahre. Die Sonne vereinigt 99,87% der Gesamtmasse des Sonnensystems in sich. Sie wird von 9 Planeten auf kreisähnlichen Ellipsenbahnen umlaufen. Um die Planeten bewegen sich Monde, von denen bisher etwa 50 entdeckt wurden. Zum Sonnensystem gehören 2400 bekannte und schätzungsweise mehr als 100000 weitere Planetoiden. Auf sehr exzentrischen Ellipsenbahnen, die zum Teil weit über die Bahn des äußersten Planeten hinausreichen, umlaufen Kometen die Sonne, deren Gesamtzahl auf weit über 1 Millionen geschätzt wird. Zum Sonnensystem gehört auch die interplanetare Materie.

Sonnenuhr: seit der Antike Vorrichtung zur Bestimmung der wahren Ortszeit. Der mit dem Lauf der Sonne wandernde Schatten eines Stabes (Gnomon) zeigt auf der Skale die Temporal- beziehungsweise Äquinoktialstunden an. Unterscheidung in

a) Horizontalsonnenuhr, bei der das Zifferblatt parallel zum Horizont steht;

b) Vertikalsonnenuhr, deren Zifferblatt sich an senkrechten Wänden befindet;

c) Äquatorialsonnenuhr, deren Zifferblatt parallel zum Himmelsäquator steht.

Sonnenwind: heißes, von der Sonnenkorona durch das Planetensystem strömendes Plasma; hauptsächlich bestehend aus Protonen, Heliumkernen und Elektronen; tritt in Wechselwirkung mit den Planetenmagnetosphären.

Sonnenzirkel: Zeitraum von 28 Jahren, nach dem der Neujahrstag eines Schaltjahres wieder auf den gleichen Wochentag fällt.